一种风力发电机组远程噪声监听系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于风力发电技术领域，具体涉及一种风力发电机组远程噪声监听系统。
【背景技术】
[0002]风力发电机组是风电行业广泛应用的主要设备，机组运行期间，叶片、齿轮箱、偏航等设备会产生较大的气动和机械结构噪声，噪声的大小和频率高低间接反映设备运行状态，是对设备故障判断和状态检修的重要依据，就地对设备运行噪声进行监听是目前风电机组运行人员对设备健康状态进行判断的主要方法。但是，高空作业的风险较大，风力发电机组运行时一般不允许人员在机舱内作业，从而无法监测设备运行噪声，及时发现设备异常。
[0003]目前，风电场运行人员通过查看设备运行温度和风速、转速、功率等其他状态参数判断机组是否存在异常，或利用在线振动监测系统，对振动信号进行频谱分析判断设备是否存在缺陷，甚至通过在塔底聆听设备运行声音判断机组运行状态。但是，设备故障初期无法通过状态参数及时准确判断设备异常，直到设备故障停机后才引起运行人员关注，无法提前采取预控措施；在线振动监测系统只针对传动链，叶片、偏航等设备缺少监测，而且在线振动监测系统多采用离线分析方式，无法尽早发现设备异常；塔底聆听机组运行声音虽然直观有效，但需人员贴近风机，机组故障或大风期间存在安全隐患，而且运行人员无法远程获取噪声信息，不利于实时监控设备状态。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的在于提供一种风力发电机组远程噪声监听系统，该系统应用数据采集与数据远程传输技术，能够让运行人员远程监听各类风力发电机组运行噪声，及时发现设备异常状态，为检修提供依据。
[0005]为达到上述目的，本实用新型采用如下的技术方案予以实现:
[0006]一种风力发电机组远程噪声监听系统，包括若干用于获取风力发电机组设备运行噪声的传声器，用于为传声器提供恒流供电和信号放大的前置放大器，用于对前置放大器输出的多路音频信号进行采集转换的多通道音频采集器，用于对多通道音频采集器输出的远程数据进行传输的光纤数据传输系统，以及用于对光纤数据传输系统输出的音频数据进行恢复的多通道音频播放器和监听耳机。
[0007]本实用新型进一步的改进在于:若干传声器均为单指向传声器，分别安装于风力发电机组设备的轮毂内、齿轮箱旁、发电机旁和机舱外，用于监测风电机组运行过程中的气动噪声、机械噪声以及环境噪声。
[0008]本实用新型进一步的改进在于:传声器采用MPA201传声器。
[0009]本实用新型进一步的改进在于:多通道音频采集器，允许接入4路声音信号，分别对应于轮毂处、齿轮箱处、发电机处的噪声和环境噪声，每路声音信号模数转换速率为96kSam/s，采样精度为16位，从而确保无失真监听。
[0010]本实用新型进一步的改进在于:光纤数据传输系统包括光发射机、光纤和光接收机，在风电机组处安装光发射机，用于将多通道音频器获取的实时数据转换成光信号通过光纤传输，在监控中心处安装光接收机，用于将光信号转换为电信号，供多通道音频播放器转换使用。
[0011]本实用新型进一步的改进在于:监听耳机的频率响应范围为20Hz?28kHz。
[0012]与现有技术相比，本实用新型能够广泛应用于风力发电机组的远程噪声监听，运行人员不再需要到风机塔底监听机组运行声音，降低了劳动强度；有效解决了风机运行过程中无法监听机舱设备运行噪声的困扰，并且可同时通过通道切换，达到对风力发电机组多处声音进行贴近监听的目的。
【附图说明】
[0013]图1是本实用新型一种风力发电机组远程噪声监听系统的结构示意图。
[0014]图中:1为传声器，2为前置放大器，3为多通道音频采集器，4为光纤数据传输系统，5为多通道音频播放器，6为监听耳机。
【具体实施方式】
[0015]下面结合附图对本实用新型作进一步的详细说明。
[0016]参照图1所示，本实用新型一种风力发电机组远程噪声监听系统，包括若干用于获取风力发电机组设备运行噪声的传声器1，用于为传声器1提供恒流供电和信号放大的前置放大器2，用于对前置放大器2输出的多路音频信号进行采集转换的多通道音频采集器3，用于对多通道音频采集器3输出的远程数据进行传输的光纤数据传输系统4，以及用于对光纤数据传输系统4输出的音频数据进行恢复的多通道音频播放器5和监听耳机6。
[0017]为监测设备及环境噪声，系统共安装4路传声器1，其中在轮毂处、齿轮箱处、发电机处安装MPA201传声器，其频率响应为20Hz?20kHz，匹配前置放大器为MA231，完成信号的放大处理，ICCP供电电源选择为MC104。选择表面传声器MPS426，将其固定于机舱外表面，用于测量环境噪声
[0018]所述的多通道音频采集器3，允许接入4路声音信号，分别完成对轮毂处、齿轮箱处、发电机处的噪声和环境噪声，每路声音信号模数转换速率为96kSam/s,米样精度为16位，从而确保无失真监听。
[0019]所述的光纤数据传输系统4，包含光发射机、光纤和光接收机，在风电机组处安装光发射机，用于将多通道音频器获取的实时数据转换成光信号通过光纤传输，在监控中心处安装光接收机，用于将光信号转换为电信号，供多通道音频播放器转换使用。
[0020]所述的监听耳机6，可选用铁三角的ATH-50X，其频率响应范围为20Hz?28kHz，可以实现对声音信号的无失真还原与监听。
[0021]本实用新型的风力发电机组噪声监测系统，采用了数据采集与数据远程传输技术，对风力发电机组各处设备噪声与环境噪声信息进行远程监听，为风力发电机组设备运行状况的监视和优化控制提供了先决条件。该系统能够适应风电现场的恶劣环境，具有使用方便，便于维护等特点，可满足运行人员远程监听的需要。
【主权项】
1.一种风力发电机组远程噪声监听系统，其特征在于:包括若干用于获取风力发电机组设备运行噪声的传声器(I)，用于为传声器(I)提供恒流供电和信号放大的前置放大器(2)，用于对前置放大器(2)输出的多路音频信号进行采集转换的多通道音频采集器(3)，用于对多通道音频采集器(3)输出的远程数据进行传输的光纤数据传输系统(4)，以及用于对光纤数据传输系统(4)输出的音频数据进行恢复的多通道音频播放器(5)和监听耳机(6)。
2.根据权利要求1所述的一种风力发电机组远程噪声监听系统，其特征在于:若干传声器(I)均为单指向传声器，分别安装于风力发电机组设备的轮毂内、齿轮箱旁、发电机旁和机舱外，用于监测风电机组运行过程中的气动噪声、机械噪声以及环境噪声。
3.根据权利要求1或2所述的一种风力发电机组远程噪声监听系统，其特征在于:传声器(I)采用MPA201传声器。
4.根据权利要求1所述的一种风力发电机组远程噪声监听系统，其特征在于:多通道音频采集器(3)允许接入4路声音信号，分别对应于轮毂处、齿轮箱处、发电机处的噪声和环境噪声，每路声音信号模数转换速率为96kSam/s，采样精度为16位。
5.根据权利要求1所述的一种风力发电机组远程噪声监听系统，其特征在于:光纤数据传输系统(4)包括光发射机、光纤和光接收机，在风电机组处安装光发射机，用于将多通道音频器获取的实时数据转换成光信号通过光纤传输，在监控中心处安装光接收机，用于将光信号转换为电信号，供多通道音频播放器(5)转换使用。
6.根据权利要求1所述的一种风力发电机组远程噪声监听系统，其特征在于:监听耳机(6)的频率响应范围为20Hz?28kHz。
【专利摘要】本实用新型公开了一种风力发电机组远程噪声监听系统，包括多个传声器、信号前置放大器、多通道音频采集器、光纤数据传输系统、多通道音频播放器和监听耳机组成。风力发电机组运行时，通过传声器获取风机不同位置处的声信号，经放大、模数转换后由光缆线路送至监控中心，再由音频播放器恢复至声信号，运行人员通过监听耳机实现风机各位置处的噪声远程监听。本实用新型可实现远程监控风力发电机组运行噪声，有助于早期发现风电机组运行异常状况，从而避免故障停机，节约检修费用。
【IPC分类】G01H17-00
【公开号】CN204405180
【申请号】CN201520039028
【发明人】王靖程, 任志文, 司刚全, 周昭亮
【申请人】西安热工研究院有限公司, 华能集团技术创新中心
【公开日】2015年6月17日
【申请日】2015年1月20日